Исследователи из Северо-Западного университета США разработали наклейку, которая меняет цвет в соответствии с уровнем хлоридов в поте.

Наклейка наносится на кожу и пропускает выделяемый телом пот через набор микрофлюидных каналов, в которых встроенный биоанализатор измеряет уровень хлоридов, являющийся маркером муковисцидоза.

Муковисцидоз – генетическое заболевание, вызванное нарушением работы хлоридных каналов в клетках эпителия. От муковисцидоза страдает около 30 тыс. человек в США и около 70 тыс. во всем мире. Задержка анионов хлора, приводит к удержанию в клетках воды и повышению вязкости слизи, вырабатываемой экзокринными железами. У младенцев это вызывает затруднённое дыхание, высокий риск инфицирования различными бактериями и вирусами, а также проблемы с желудочно-кишечным трактом. Поскольку пищеварительные ферменты из поджелудочной железы не достигают нужных отделов кишечника, это приводит к его воспалению и ухудшению в прибавках в весе у новорожденных. Ухудшение состояния у детей с этим диагнозом может возникнуть уже на 2-3 день после рождения.

В настоящее время для выявления заболевания используется анализ крови, взятый у ребенка из области пятки. Однако необходимы устройства для более точной диагностики.

Ученые разработали наклейку, которая может автоматически собирать и анализировать пот на уровень хлоридов, изменяя при этом свой цвет. Родители могут провести время, необходимое для получения результата, вместе с ребенком дома. А потом сфотографировать наклейку и отправить изображение врачу для анализа. Специальное приложение оценивает изменение цвета наклейки и на основании этого выводит на экран информацию об уровне хлоридов.

«Устройство использует сеть микрофлюидных каналов для сбора пота непосредственно с кожи и направляет его в камеры для реакции с химическими веществами», — говорит Тайлер Рэй, один из разработчиков наклейки. «Эти реагенты вызывают изменение цвета, которое коррелирует с уровнем концентрации хлоридов. Собирая и анализируя пот в момент сбора, мы можем провести более раннюю диагностику. Это имеет решающее значение для предотвращения серьезных осложнений и улучшения результатов лечения пациентов в долгосрочной перспективе».

В процессе создания команда ученых написала алгоритмы обработки изображений и погрузилась в теорию цвета. Было обнаружено, что в зеленом спектре изменение цвета наклейки наиболее заметно: специально созданное приложение для смартфона улавливает различия и может определить концентрацию хлоридов вплоть до одного миллимоляра (концентрация равная одной чайной ложке поваренной соли, растворенной в 100 литрах воды), что потенциально достаточно точно позволяет поставить диагноз муковисцидоза.

Исследователи считают, что технология также может быть полезна пациентам с муковисцидозом, которые хотят контролировать свое состояние или динамически оценивать эффективность проводимого у них лечения.

Добавить комментарий